虚拟现实技术及其教学应用

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虚拟现实技术在教育中的应用

虚拟现实技术在教育中的应用

虚拟现实技术在教育中的应用随着科技的不断发展,虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术成为了一个备受关注的话题,其在教育领域的应用也越来越受到重视。

本文将探讨虚拟现实技术在教育中的应用,并讨论其对学生学习体验和教学效果的影响。

一、虚拟现实技术在教学中的应用1.1 实景模拟虚拟现实技术可以将学生带入到各种真实或虚构的场景中,使其身临其境地感受到教学内容。

例如,在地理学课堂上,学生可以通过虚拟现实技术参观各个国家的名胜古迹,了解不同地域的文化特色。

在医学教育中,学生可以通过虚拟现实技术进行手术模拟,提高医学生的操作技能。

1.2 互动体验虚拟现实技术还可以提供与教学内容的互动体验。

学生可以通过操作VR设备或控制器与虚拟世界进行互动,自主探索,丰富学习过程。

例如,在化学实验课上,学生可以通过虚拟实验室进行化学实验,模拟出各种实验现象,并进行交互操作。

1.3 虚拟讲座借助虚拟现实技术,学生可以参与到与专家、名师的虚拟讲座中,即使身处不同地点,也能够获得与实地参与相似的学习效果。

这种虚拟讲座的方式可以打破时空限制,为学生提供更广泛的学习资源。

二、虚拟现实技术对学生学习体验的影响2.1 提升学习兴趣虚拟现实技术为学生提供了全新的学习方式,使学习变得更加有趣和引人入胜。

学生通过虚拟现实技术可以亲身经历和体验课堂内容,让他们更加主动地参与到学习中,培养兴趣和好奇心,提升学习的积极性。

2.2 提高记忆力通过身临其境的学习环境,学生能够更加深刻地体验和理解所学知识,激发大脑的多个感官,进而提高记忆力。

虚拟现实技术可以帮助学生将抽象的概念转化为具体的形象,加深记忆印象。

2.3 培养实践能力虚拟现实技术提供了一种安全、无风险的学习环境,使学生能够在虚拟情境中进行实践操作,培养实践能力。

例如,在商业管理课程中,学生可以通过虚拟现实技术进行商业决策模拟,提高自己的决策能力和实践经验。

三、虚拟现实技术对教学效果的影响3.1 提高学习效率通过虚拟现实技术,教师可以根据学生的学习需求和水平,制定个性化的教学内容,提高学习效果。

虚拟现实技术在教育中的应用与效果

虚拟现实技术在教育中的应用与效果

虚拟现实技术在教育中的应用与效果虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种通过计算机生成的模拟环境,让用户可以身临其境地感受和交互。

近年来,随着虚拟现实技术的不断发展和普及,它在教育领域的应用也日益受到关注。

本文将探讨虚拟现实技术在教育中的应用以及带来的效果。

一、虚拟现实技术在教学中的应用1. 提供沉浸式学习体验:虚拟现实技术可以让学生身临其境地参与到虚拟场景中,如历史事件的再现、地理环境的探索等,从而增强学习的体验和效果。

2. 创造互动学习环境:通过虚拟现实技术,教师和学生可以在虚拟环境中进行实时互动,进行实验、模拟场景等,提高学生的参与度和学习兴趣。

3. 促进跨学科学习:虚拟现实技术可以将多种学科知识融合在一起,打破传统学科间的边界,培养学生的综合能力和解决问题的能力。

4. 提供远程教育支持:虚拟现实技术可以打破地域限制,通过网络将教学资源传递给远程学习者,提供更加灵活的学习方式。

二、虚拟现实技术在教育中的效果1. 提升学习动机和参与度:由于虚拟现实技术提供了沉浸式的学习体验,学生更加主动地参与学习,提高了学习动机和积极性。

2. 增强学习效果和记忆力:通过虚拟现实技术,学生可以亲自体验和操作,加深对知识的理解和记忆,提高学习效果。

3. 培养实践能力和解决问题的能力:虚拟现实技术可以提供真实的场景和情境,学生可以在虚拟环境中进行实际操作和解决问题,培养实践和应用能力。

4. 促进团队合作和沟通能力:在虚拟现实环境中,学生可以通过与他人的合作和协作来完成任务,提高了团队合作和沟通的能力。

5. 扩展学习资源和拓宽学习领域:虚拟现实技术可以提供丰富的学习资源和场景,拓宽学生的学习领域,启发他们的想象和创造力。

三、虚拟现实技术在教育中的挑战和未来发展虽然虚拟现实技术在教育中有诸多应用和效果,但仍然存在一些挑战和待解决的问题。

其中包括技术成本高、设备复杂、内容资源有限等。

然而,随着技术的不断进步和应用的推广,这些问题将逐渐得到解决。

虚拟现实技术在教学中的应用

虚拟现实技术在教学中的应用

虚拟现实技术在教学中的应用一、引言虚拟现实技术是近年来快速发展的技术之一,它可以模拟真实的场景和情境,让用户沉浸在其中,感受真实的体验。

在教学领域中,虚拟现实技术也被越来越多地应用,它可以改变传统教学模式,提高教学效果,培养学生的创新和动手能力。

本文将介绍虚拟现实技术在教学中的应用现状和未来发展趋势。

二、虚拟现实技术在教学中的应用现状1. 语言教学传统的语言教学主要依靠书本和讲解,但这种方式往往无法激发学生的学习兴趣,很难让学生快速掌握语言知识和技巧。

虚拟现实技术可以通过模拟真实场景,让学生身临其境地学习语言。

比如,学生可以通过虚拟现实技术进入一个英语国家的街道,听到当地人的对话和生活用语,从而提高听力和口语表达能力。

2. 医学教育医学教育需要学生掌握大量的理论知识和实践技能,传统的教学模式不仅费时费力,而且存在风险。

虚拟现实技术可以帮助学生进行安全的模拟实践操作,比如手术操作和紧急救援。

通过虚拟现实技术,学生可以在真实环境中训练技能,熟悉医疗设备和流程,提高工作效率和准确性。

3. 工程教育工程教育需要学生掌握精确的设计、制造和施工技能,传统的教学模式难以满足这些要求。

虚拟现实技术可以帮助学生进行三维设计和制造,模拟真实的施工现场,让学生在虚拟环境中进行实践操作。

通过虚拟现实技术,学生可以更加直观地了解设计和施工要求,提高制造和安装效率。

4. 历史与文化教育历史与文化教育需要学生了解不同国家的历史和文化,但传统的教学模式很难让学生真正体验到历史和文化的魅力。

虚拟现实技术可以模拟历史场景和文化活动,让学生身临其境地感受到历史和文化的魅力。

比如,学生可以通过虚拟现实技术进入一座古城,了解古代建筑和历史事件,从而增加学习兴趣和记忆深度。

三、虚拟现实技术在教学中的未来发展趋势1. 智能化互动未来,虚拟现实技术将和人工智能相结合,实现智能化互动。

学生可以通过语音、手势等方式和虚拟对象进行交互,实现更加自然、直观的学习体验。

虚拟现实技术在教育教学中的应用

虚拟现实技术在教育教学中的应用

虚拟现实技术在教育教学中的应用随着科技的不断发展和进步,虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术逐渐走入人们的视野,并在各个领域得到广泛应用。

其中,教育教学领域也开始逐渐引入虚拟现实技术,以提升学习效果和教育质量。

本文将探讨虚拟现实技术在教育教学中的应用,并分析其优势和潜力。

一、虚拟现实技术介绍虚拟现实技术是一种通过计算机生成的模拟环境,使用户能够身临其境地感受和体验这个虚拟世界。

通过佩戴VR头盔和操控器等设备,用户可以与虚拟环境进行互动,仿佛置身于一个真实存在的世界之中。

二、虚拟现实技术在教育教学中的应用1. 三维实验室:通过虚拟现实技术,学生可以进入三维实验室进行各种实验,而无需进行实地操作。

这样一来,学生可以在安全的环境中进行实验,降低实验事故的风险并提高学习效果。

同时,虚拟实验室还可以提供更多的实验资源,满足学生的多样化需求。

2. 历史文化体验:通过虚拟现实技术,学生可以身临其境地参观历史文化遗址和名胜古迹。

比如,学生可以在虚拟现实场景中参观故宫、长城等,亲身感受历史文化的魅力。

这种沉浸式的体验可以激发学生的兴趣和好奇心,加深对历史文化的理解和记忆。

3. 虚拟实践活动:虚拟现实技术可以为学生提供各种实践活动的模拟体验。

比如,学生可以通过虚拟现实技术进行职业培训,模拟不同职业的工作场景,提前接触真实工作环境。

这样一来,学生可以更好地了解自己的兴趣和职业规划,为未来的就业做好准备。

4. 个性化学习:虚拟现实技术可以根据学生的个体差异来提供个性化的学习资源和教学方式。

通过分析学生的学习行为和反馈数据,虚拟现实系统可以根据学生的需求进行智能调整,提供更符合学生学习风格和学习能力的教学内容,提高学习效果。

三、虚拟现实技术的优势和潜力虚拟现实技术在教育教学中具有以下优势和潜力:1. 激发学生的学习兴趣:虚拟现实技术可以为学生提供身临其境的学习体验,激发他们的学习兴趣和好奇心。

2. 提高学习效果:通过虚拟现实技术,学生可以亲身进行实验、观察和实践,提升学习效果和记忆力。

虚拟现实技术在教育教学中的创新与应用

虚拟现实技术在教育教学中的创新与应用

虚拟现实技术在教育教学中的创新与应用引言近年来,虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)得到了快速发展,不再局限于游戏和娱乐领域,而是逐渐渗透到各个领域,特别是教育教学。

虚拟现实技术以其沉浸式、互动性强的优势,正在为教育带来创新与变革。

一、虚拟现实技术的教学创新在传统的教学模式下,学生往往是被动接受知识和信息的,在虚拟现实技术的加持下,教学不再局限于单一的教师授课和学生听讲。

通过虚拟现实技术,学生可以身临其境地参与到学习活动中,使教育教学更具互动性和趣味性。

首先,虚拟现实技术可以创造逼真的虚拟环境,使学生能够身临其境地参与到学习活动中。

例如,化学实验是学生较难理解和掌握的内容之一,而通过虚拟现实技术,学生可以在虚拟实验室中进行实验操作,不但可以减少实验教学的成本和风险,也可以增加学生对化学实验的理解和兴趣。

其次,虚拟现实技术还可以实现场景再现,使学生能够更好地理解和感受学习内容。

比如,在历史教学中,通过虚拟现实技术,学生可以参观古代的建筑、参与历史事件,这样可以使学生更加深入地理解历史的变迁和发展。

另外,虚拟现实技术还可以提供定制化的学习体验,满足不同学生的学习需求。

虚拟现实技术可以根据学生的兴趣和水平,为其提供个性化的学习内容和路径。

例如,语言学习中,通过虚拟现实技术,学生可以进入虚拟的语言环境中,与虚拟的外国人进行对话练习,提高语言交流能力。

二、虚拟现实技术的教育应用虚拟现实技术在教育领域有着广泛的应用前景,包括学前教育、中小学教育和高等教育等多个层面。

在学前教育中,虚拟现实技术可以为幼儿提供沉浸式的学习体验,通过虚拟实境的游戏和互动,培养幼儿的观察力、判断力和动手能力。

例如,在虚拟的海洋中,幼儿可以了解不同的海洋生物,提高对自然环境的认知。

在中小学教育中,虚拟现实技术可以为学生提供更加丰富和深入的学习体验。

例如,在生物学课程中,通过虚拟现实技术,学生可以在虚拟的自然环境中进行观察和实验,更好地理解动植物的生长发育和生态关系。

虚拟现实在教育中的应用

虚拟现实在教育中的应用

虚拟现实在教育中的应用随着科技的飞速发展,虚拟现实(VR)技术已经逐渐渗透到我们生活的各个领域,其中教育领域尤为显著。

虚拟现实技术为教育带来了前所未有的变革,使得教学方式更加生动、直观和高效。

本文将探讨虚拟现实在教育中的应用及其带来的积极影响。

1. 增强学习体验虚拟现实技术能够为学生提供沉浸式的学习体验。

通过模拟真实场景,学生可以身临其境地感受知识,从而加深理解。

例如,在历史课上,学生可以通过VR技术回到古代,亲身体验历史事件;在地理课上,学生可以穿越到世界各地的名胜古迹,感受不同地域的文化特色。

这种沉浸式的学习方式让学生更加投入,提高了学习兴趣和效果。

2. 促进实践操作虚拟现实技术为学生提供了一个安全的实验环境,使他们能够在虚拟世界中进行实践操作。

在医学、工程等领域,学生可以通过VR技术进行手术模拟、建筑设计等实际操作,从而提高实践能力。

此外,虚拟现实技术还可以模拟危险场景,让学生在安全的环境中学习应对突发事件,提高应急处理能力。

3. 拓展教育资源虚拟现实技术打破了地域限制,使得优质教育资源得以共享。

通过VR技术,学生可以随时随地访问世界各地的图书馆、博物馆等教育资源,拓宽知识视野。

同时,教师也可以利用虚拟现实技术进行远程教学,实现教育资源的优化配置。

4. 个性化教学虚拟现实技术可以根据学生的个性特点和需求,为他们量身定制学习方案。

通过分析学生的学习数据,教师可以为学生推荐适合他们的学习内容和方式,实现个性化教学。

这有助于激发学生的学习潜能,提高学习效果。

5. 促进跨学科融合虚拟现实技术可以将不同学科的知识融合在一起,为学生提供一个跨学科的学习平台。

例如,在生物课上,学生可以通过VR技术观察细胞结构,同时了解化学元素的作用;在地理课上,学生可以通过VR技术探索地球内部结构,同时学习物理知识。

这种跨学科的学习方式有助于培养学生的综合能力和创新思维。

总之,虚拟现实技术在教育领域的应用为教学方式带来了革命性的变革。

虚拟现实技术在教育中的应用

虚拟现实技术在教育中的应用现代科技的迅速发展,给教育领域带来了许多创新和变革。

其中,虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)作为一种先进的教育工具,已经逐渐被广泛应用于教育实践中。

虚拟现实技术以其沉浸式的体验和互动性,为学生提供了一种全新的学习方式,并在多个学科领域中展现出巨大的潜力。

一、VR在学科教学中的应用1. 数学教学虚拟现实技术可以为学生提供一个可视化、立体化的学习环境。

例如,在数学教学中,学生可以通过3D图像和模拟情景,更直观地理解几何形体的性质、函数的变化规律等概念。

同时,学生还可以通过VR应用程序进行实时互动,亲自参与数学问题的解决过程,提高问题解决能力和自主学习能力。

2. 自然科学教学在生物学、化学、物理等自然科学领域,VR技术可以提供实验室模拟环境,使学生能够进行安全、无害的实际操作,观察和研究各种生物现象和物理现象,从而增强他们的实践能力和科学素养。

此外,通过VR技术,学生还可以参观地球的各个角落,了解地理知识,拓宽视野。

3. 艺术与设计教育在艺术与设计教育中,虚拟现实技术为学生提供了一个交互式、实时的创作环境。

学生可以通过VR设备进行绘画、雕塑、建模等艺术创作,将自己的创意融入到虚拟世界中,探索更广阔的创作可能性。

此外,VR技术还可以模拟艺术展览,使学生能够远程参观名画、名建筑等,拓宽他们的艺术修养。

二、VR在学习体验中的优势1. 提供真实感和沉浸感通过虚拟现实技术,学生可以身临其境地参与学习活动。

虚拟现实的沉浸感让学生忘却周围环境的干扰,全神贯注地投入到学习中,提高学习效果。

2. 激发学习兴趣和主动性传统教学往往以文字和图像为主,难以吸引学生的注意力。

而虚拟现实技术以其生动的图像和互动性,让学生在学习中体验到乐趣,激发他们的学习兴趣和主动性。

3. 个性化学习和差异化教学VR技术具有自定义和个性化的特点,可以根据学生的不同需求和学习风格,提供定制化的学习体验。

虚拟现实技术在教育中的应用及实践

虚拟现实技术在教育中的应用及实践一、虚拟现实技术简介虚拟现实技术是一种模拟真实场景的计算机技术,使用户可以与虚拟环境进行交互。

它的发展历程可以追溯到上世纪90年代,最初被用于游戏和娱乐行业。

现在,虚拟现实技术已经被广泛应用于教育、医疗、房地产等领域。

二、虚拟现实技术在教育中的应用虚拟现实技术在教育中的应用越来越广泛。

它可以为学生创造更具参与感的学习环境,有助于学生更好地理解和吸收知识。

下面介绍几个教育场景下的虚拟现实技术应用:1.学术研究虚拟现实技术可以帮助研究人员更好地探索和分析各种人类和动物行为,以及自然和人造环境的复杂性。

这些研究可以促进我们对生物学、心理学和社会学等学科的深入了解。

2.历史和文化虚拟现实技术可以用于重建历史和文化场景,如石器时代定居点、古希腊神殿、文艺复兴时期的城市等。

这些场景可以让学生更加直观地了解历史和文化,促进他们的学习兴趣。

3.科学教育虚拟现实技术可以模拟科学实验、物理模型和分子结构等场景,并提供互动性的学习体验。

这样的场景可以帮助学生更好地理解学科知识和概念。

4.职业教育虚拟现实技术可以为学生提供职业技能培训,如医学手术、飞行模拟、机械维修等。

这些虚拟场景可以让学生更直观地体验职业技能,并提高他们的实践能力。

三、虚拟现实技术在教育中的实践虚拟现实技术在教育中的实践得到了广泛应用。

下面介绍几个案例:1.图书馆中的虚拟现实技术美国的一所学校为学生提供了一个使用虚拟现实技术的图书馆。

学生可以戴上虚拟现实眼镜,走进一个完全不同的数字世界,在那里可以和其他学生和教师交流、研究和学习。

2.医学培训中的虚拟现实技术全球医学教育公司Arab Health在4G网络教室上发布了虚拟现实医学培训项目,包括外科手术操作、肌肉骨骼系统、生命征象监测和设备操作等学科内容。

3.虚拟现实模拟环境美国华盛顿州的一个中学为学生提供了一个虚拟现实模拟环境,可以模拟地震、海啸等灾害。

学生可以在安全的情况下了解如何处理灾难情况,提高自救能力。

虚拟现实技术在教育教学中的应用与建议

虚拟现实技术在教育教学中的应用与建议随着科技的快速发展,虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)已经日益成为教育教学中的热门话题。

虚拟现实技术以其沉浸式的体验和交互性,为学生提供了更加丰富的学习方式。

本篇文章将探讨虚拟现实技术在教育教学中的应用,并给出一些建议。

一、虚拟现实技术的概述虚拟现实技术是一种模拟现实世界的技术,通过模拟人类的感官系统,创建出一种虚拟的环境,使用户能够与之进行互动。

虚拟现实技术可以通过佩戴VR头戴显示器或使用专用设备,如手柄等进行体验。

二、虚拟现实技术在教育教学中的应用1. 实践模拟虚拟现实技术可以模拟各种实践场景,如飞行器驾驶、手术操作等。

学生可以在虚拟环境中进行实践,提高他们的操作技能和应对复杂情境的能力。

2. 实地考察有些地理环境或者历史古迹等由于各种原因不便于学生亲自前往,而虚拟现实技术可以提供一个高度真实的替代环境,学生可以通过虚拟现实技术“亲临现场”,了解相关知识,丰富他们的见识和知识面。

3. 个性化学习虚拟现实技术可以根据学生的学习需求和进度,提供个性化的教学内容和学习方案。

根据学生的表现和反馈,系统可以动态调整教学内容,确保每个学生都能得到最合适的指导。

4. 团队协作虚拟现实技术可以提供虚拟团队协作平台,让学生能够在现实世界场景中进行虚拟团队合作。

这种方式可以培养学生的团队合作能力和沟通技巧,同时更好地锻炼学生在复杂环境中解决问题的能力。

5. 提高学习兴趣虚拟现实技术可以创造出高度沉浸感的学习环境,让学生在学习过程中更加投入。

与传统的文本和图片相比,虚拟现实技术能够激发学生的好奇心和求知欲,提高学习的乐趣。

三、虚拟现实技术应用中的挑战虽然虚拟现实技术在教育教学中有着广泛的应用前景,但也面临一些挑战。

1. 资金投入虚拟现实技术的硬件设备和软件开发成本较高,这对一些资源有限的学校来说可能是一个难题。

为了推广虚拟现实技术在教育中的应用,需要政府、教育机构和企业等多方支持,提供相应的资金投入。

虚拟现实技术在教育领域中的运用

虚拟现实技术在教育领域中的运用一、引言虚拟现实技术是一种可以模拟真实环境的技术,它通过计算机技术和各种传感器等多种技术手段,将用户带入一个数字化的场景中,提供一种逼真的感受,让用户感受到身临其境的效果。

随着虚拟现实技术的逐渐成熟,它已经在各个领域中得到广泛的应用,尤其在教育领域中,虚拟现实技术的运用也越来越成为教育发展的热点。

本文将探讨虚拟现实技术在教育领域中的运用。

二、虚拟现实技术在教育中的优势1. 提供生动形象的场景虚拟现实技术可以提供一个生动形象的场景,让学生能够更加直观地感受到所学知识。

例如,在古文教学中,通过虚拟现实技术可以将学生带入具有明清特色的古代场景中,让学生感受到文化交融的魅力,真正体验到古文的意境。

2. 提高学生的学习兴趣传统的教学方式往往过于“死板”,缺乏趣味性。

而通过虚拟现实技术,可以为学生呈现一个生动、多彩的学习场景,从而提高学生的学习兴趣,让他们更加主动地去参与到课堂中来。

3. 增强学习效果虚拟现实技术可以提供更为逼真的学习场景,从而让学生更快速、更全面地掌握所学知识。

例如,在生物课程中,通过虚拟现实技术可以模拟出人体各个器官的结构,并可以进行切片和分层观察,让学生更加清晰地了解人体的结构和功能。

三、虚拟现实技术在教育中的具体应用1. 语言教学虚拟现实技术可以为语言教学提供更多的场景和实践机会。

通过虚拟现实技术,可以将学生带入一个模拟场景中,让他们去完成实际的语言交流,从而提高语言运用能力。

2. 艺术教学虚拟现实技术可以让学生在艺术作品中“走进去”,从而更好地理解作品中的意境和构思。

例如,在绘画课程中,虚拟现实技术可以提供一种模拟画室的场景,让学生在这样一个场景中进行画画,从而更为身临其境,更为专注地去完成各自的作品。

3. 实验教学虚拟现实技术可以提供更为安全、方便、逼真的实验场景。

例如,在化学教学中,虚拟现实技术可以模拟出各种化学反应的场景,让学生更为直观地感受到化学反应的过程和结果。

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虚拟现实技术及其教学应用2011-04-07 10:17:55 作者:李志刚张超摘要本文对虚拟现实技术的定义及特征进行了描述,对虚拟现实技术应用于教学的作用意义进行了分析探讨。

关键词虚拟现实;教育技术;教学应用2010年的上海世博会,参观人数超过7200万,创历届世博会参观人数之最,而同时推出的上海世博会的网上展馆,则创出了2.8亿次的点击访问量。

网上世博会和电影《阿凡达》让虚拟现实技术展示了巨大的吸引力,正如澳大利亚新南威尔士大学教授罗伯特·路易斯(Robert Louise)所说:“它的作用远不只展示和娱乐”,虚拟现实技术的触角已经渗入到了人类生活的方方面面。

一、虚拟现实技术简述虚拟现实(VirtualReality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。

该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。

而“虚拟”是指用计算机生成的意思。

因此,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。

虚拟现实技术具有多感知性(Multi-Sensory)、交互性(In teractivity)、浸没感(Immersion)和构想性(Imagination)四个重要特征。

所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。

理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。

由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

交互性指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。

例如,用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

浸没感又称临场感,指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。

理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,该环境中的一切看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。

构想性强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

如今,虚拟现实技术的应用已大步走进军事航天、工业仿真、游戏动漫、教育培训、城市规划、医疗救治等领域。

虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起,成为人类探索客观世界规律的三大手段。

二、虚拟现实技术的教学应用在以往的教育中,学习者始终生活在两个世界的时空环境中,一个是经验世界(实践中学习),另一个是语言文字的世界(书本中学习),两者往往相互脱节,即理论脱离实际。

而由多媒体与仿真技术相结合产生的虚拟现实技术,创造出了第三个世界-----虚拟现实世界,它将成为沟通前两个世界的重要桥梁。

我国学者桑新民教授在探索信息化环境下高校学习新模式的过程中,率先提出:必须把“三个世界”的学习经验综合起来,促成三者的有机结合。

指出要充分利用虚拟现实情境之独特优势,去引导和促进学习者在经验世界和语言文字世界中实现学习活动与学习经验的整合,不断激励和提高学习者在“三个世界”中学习的自主性、协作性和创造性。

⒈拓宽视野,激发学习热情通过虚拟现实技术,一方面可以再现实际生活中无法观察到的自然现象或事物的变化过程,为学习者提供生动、逼真的感性学习材料,使抽象的概念理论直观化、形象化,方便学习者对抽象概念的理解;另一方面虚拟现实技术使学习者能够按自己的需要来进行实时的交互式学习,主动地获取所需要的知识,由被动式的接受转化为主动式的发现。

虚拟现实技术还可让学习者学习到和体验到现实生活中具有微观性、瞬变性、危险性、长期性且用别的方法很难观察和验证的各种事物,从而提高这类特殊知识的可接受性。

在课堂上,教员可以陪同学习者一起经历虚拟境界,一边观察一边讲解;也可以让学习者自己利用虚拟景物、虚拟环境等进行仔细观察自主学习进而理解有关的概念及知识。

通过这种对虚拟景物和虚拟环境的交互式学习,能有效发挥学习者的主观能动性,使学习者真正参与到教学活动中去,成为学习过程中的主体,变被动为主动,并激发出较高的学习热情和空间想象力。

⒉便于探究,培养创新能力虚拟现实技术允许学习者对模拟的环境可交互、可操纵、可建构,可直观地观察到学习过程中所提出的各种假设所产生的结果或效果,适合开展探究性的学习。

例如,有一个名叫“电子工作台”(Electr onic Workbench; EWB)的软件系统,允许学习者利用它提供的元件构造各种模拟电路和数字电路,并能动态测试电路的性能;还有一个名叫“交互性物理”(Interactive Physics; IP)的软件系统,允许学习者构造属于经典力学系统的大部分实验;在虚拟的化学系统中,学习者可以按照自己的假设,将不同的分子组合在一起,电脑便虚拟出组合的物质来。

利用虚拟现实技术进行探究性学习,更有利于激发学习者的创造性思维,培养学习者的创新能力。

⒊突破瓶颈,提高实验效益利用虚拟现实技术进行虚拟实验教学,可以有效地突破时间、空间、经费和危险性等现实条件的制约,大到宇宙天体,小至原子粒子,学习者都可以进入其内部进行观察。

一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程,通过虚拟现实技术,可以很快地呈现出来。

例如生物中的孟德尔遗传定律,用果蝇做实验往往要几个月的时间,而虚拟现实技术在一堂实验课内就可实现。

在虚拟实验室里,学习者通过各种感觉(视觉、听觉、动觉和触觉等)与虚拟的学习情境相互联系并交互作用,进一步加深了对事物现象和规律的认识,有效地促进了学习者在经验世界和语言文字世界中实现学习活动与学习经验的整合,大大提高了学习者的学习兴趣和学习效果。

⒋模拟训练,轻松掌握技能虚拟现实的沉浸性和交互性,使学习者能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色,并全身心地投入到该学习环境中去,这非常有利于学习者达到动作技能类教学目标要求。

例如空军某学院研制的Su27驾驶模拟器,采用多通道图形生成技术,建立了大视野视景环境,配合接近实物的驾驶舱,使学习者可以完成基本驾驶技术、编队飞行以及部分空战战术的训练;澳大利亚新南威尔士大学模拟出矿坑内的常见问题,让矿工们针对瓦斯管理、煤层自燃、危险预警、隔离程序、自主逃生等各种环节进行训练等等。

在这些既与现实条件相符又无任何危险的虚拟训练系统中,学习者可以不厌其烦地反复练习,直至掌握操作技能为止。

⒌携手网络,改革教学结构随着网络技术和虚拟现实技术的日趋成熟,教学活动不再局限于有形的教室中,而向虚拟课堂、虚拟大学、虚拟学习社区发展,基于网络的虚拟化学习,将会成为未来教育的一种全新的教学方式。

虚拟现实技术不仅能向学习者提供一种可在实际生活中找到的情境和经验,还可以再现特定的环境。

利用虚拟现实技术与网络结合,可以打破时间和空间的限制,进行交互式的、图文并茂的、智能型的、分布式的教学,并通过网络传输逼真的教学和学习环境,从而使学习方式由传统的“独学”变为“群学”,使学习结构从“封闭”变为“开放”,最终可以使教学从“知识传授”转变为“知识建构”。

例如,在基于共享型虚拟现实系统设置的网上协同实验室中,身处不同位置的学习者组成一个个学习小组,所有学习小组构成一个学习型社区。

他们一起设计实验,并通过模拟软件观看实验结果,直到认为方案成熟,才转移到真实实验环境中去完成实验。

教师在整个实验过程中监控每一个成员的表现并及时进行个别化的辅导。

虚拟现实技术应用于教学的最成功案例,莫过于哈佛大学克里斯·德迪博士率领开展的一项为期十年的基于多用户虚拟环境(Multi—User Virtuai Environment, MUVE)的中学科学教育项目:River City。

正如德迪博士在2009年《科学》杂志上对River City总结的那样,与传统教学相比,大部分学生在这种沉浸式的模拟环境中都获得了更多的关于科学探究的知识和技能;学生能够形成一种深度参与,非常有利于发现复杂问题的技能与发展;有利于那些成绩差的学生建立起学业上的自信。

River City在北美地区产生了广泛影响,被作为新型数字化学习及评价方式的典型选入美国《201 0年教育技术规划》,也受到了具有“数字未来学家”之称的唐·泰普斯科特的推崇。

由于虚拟现实所依托的软硬件技术科技含量和开发费用高、技术复杂、实现难度大等原因,目前在教育领域还只是运用于少数的教学、培训、实验、参观等方面,且尚没有形成完善的运用模式。

然而虚拟现实技术作为一种新涌现的教育技术,具有令人鼓舞的美好前景。

有远见的教育工作者把虚拟现实看做是基于计算机的教学系统的下一个合乎逻辑的发展步骤。

人们必将应用虚拟现实技术来进一步改进学习过程和创造新的学习系统。

参考文献:[1]南国农,李运林,祝智庭.信息化教育概论[M].北京:高等教育出版社.2004[2]何克抗,李文光.教育技术学[M].北京师范大学出版社.2009[3]田屹,王军武.军事教育技术与教育技术的比较分析及特点研究[C].第一届中国教育技术发展论坛.[4]曾芬芳.虚拟现实技术[M].上海交通大学出版社.1997[5]梁林梅,李晓华.让技术为学生提供更强大的参与经验[J].中国电化教育,2010.9关键词:虚拟现实技术及其。

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